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發(fā)布時(shí)間:2025-04-02
等離子刻蝕是干法刻蝕中較常見的一種形式。一種或多種氣體原子或分子混合于反應(yīng)腔室中,在外部能量作用下(如射頻、微波等)形成等離子體。其原理是暴露在電子區(qū)域的氣體形成等離子體,由此產(chǎn)生的電離氣體和釋放高能電子組成的氣體,從而形成了等離子或離子,電離氣體原子通過電場(chǎng)加速時(shí),會(huì)釋放足夠的力量與表面驅(qū)逐力緊緊粘合材料或蝕刻表面。一個(gè)等離子體干法刻蝕系統(tǒng)基本部件包括:發(fā)生刻蝕反應(yīng)的反應(yīng)腔、產(chǎn)生等離子體氣的射頻電源、氣體流量控制系統(tǒng)、去除生成物的真空系統(tǒng)。刻蝕中會(huì)用到大量的化學(xué)氣體,通常用氟刻蝕二氧化硅,福建氮化硅材料刻蝕版廠家,氯和氟刻蝕鋁,福建氮化硅材料刻蝕版廠家,福建氮化硅材料刻蝕版廠家,氯、氟和溴刻蝕硅,氧去除光刻膠。半導(dǎo)體材料刻蝕加工廠等離子體刻蝕機(jī)要求相同的元素:化學(xué)刻蝕劑和能量源。福建氮化硅材料刻蝕版廠家

二氧化硅的干法刻蝕:刻蝕原理氧化物的等離子體刻蝕工藝大多采用含有氟碳化合物的氣體進(jìn)行刻蝕。使用的氣體有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C,F(xiàn)8)、三氟甲烷(CHF3)等,常用的是CF和CHFCF的刻蝕速率比較高但對(duì)多晶硅的選擇比不好,CHF3的聚合物生產(chǎn)速率較高,非等離子體狀態(tài)下的氟碳化合物化學(xué)穩(wěn)定性較高,且其化學(xué)鍵比SiF的化學(xué)鍵強(qiáng),不會(huì)與硅或硅的氧化物反應(yīng)。選擇比的改變?cè)诋?dāng)今半導(dǎo)體工藝中,Si02的干法刻蝕主要用于接觸孔與金屬間介電層連接洞的非等向性刻蝕方面。前者在S102下方的材料是Si,后者則是金屬層,通常是TiN(氮化鈦),因此在Si02的刻蝕中,Si07與Si或TiN的刻蝕選擇比是一個(gè)比較重要的因素。刻蝕也可以分成有圖形刻蝕和無(wú)圖形刻蝕。福建氮化硅材料刻蝕版廠家深硅刻蝕是MEMS器件制作當(dāng)中一個(gè)比較重要的工藝。

雙等離子體源刻蝕機(jī)加裝有兩個(gè)射頻(RF)功率源,能夠更地控制離子密度與離子能量。位于上部的射頻功率源通過電感線圈將能量傳遞給等離子體從而增加離子密度,但是離子濃度增加的同時(shí)離子能量也隨之增加。下部加裝的偏置射頻電源通過電容結(jié)構(gòu)能夠降低轟擊在硅表面離子的能量而不影響離子濃度,從而能夠更好地控制刻蝕速率與選擇比。原子層刻蝕(ALE)為下一代刻蝕工藝技術(shù),能夠去除材料而不影響其他部分。隨著結(jié)構(gòu)尺寸的不斷縮小,反應(yīng)離子刻蝕面臨刻蝕速率差異與下層材料損傷等問題。原子層刻蝕(ALE)能夠精密控制被去除材料量而不影響其他部分,可以用于定向刻蝕或生成光滑表面,這是刻蝕技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。目前原子層刻蝕在芯片制造領(lǐng)域并沒有取代傳統(tǒng)的等離子刻蝕工藝,而是被用于原子級(jí)目標(biāo)材料精密去除過程。
介質(zhì)刻蝕是用于介質(zhì)材料的刻蝕,如二氧化硅。干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:各向異性好,選擇比高,可控性、靈活性、重復(fù)性好,細(xì)線條操作安全,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,無(wú)化學(xué)廢液,處理過程未引入污染,潔凈度高。缺點(diǎn)是:成本高,設(shè)備復(fù)雜。干法刻蝕主要形式有純化學(xué)過程(如屏蔽式,下游式,桶式),純物理過程(如離子銑),物理化學(xué)過程,常用的有反應(yīng)離子刻蝕RIE,離子束輔助自由基刻蝕ICP等。干法刻蝕方式比較多,一般有:濺射與離子束銑蝕,等離子刻蝕(PlasmaEtching),高壓等離子刻蝕,高密度等離子體(HDP)刻蝕,反應(yīng)離子刻蝕。另外,化學(xué)機(jī)械拋光CMP,剝離技術(shù)等等也可看成是廣義刻蝕的一些技術(shù)。干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:選擇比高。

“刻蝕”指的是用化學(xué)和物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料,是晶圓制造中不可或缺的關(guān)鍵步驟。刻蝕技術(shù)按工藝可以分為濕法刻蝕與干法刻蝕,其中干法刻蝕是目前8英寸、12英寸制程中的主要刻蝕手段,干法刻蝕又多以“等離子體刻蝕”為主導(dǎo)。在刻蝕環(huán)節(jié)中,硅電產(chǎn)生高電壓,令刻蝕氣體形成電離狀態(tài),其與芯片同時(shí)處于刻蝕設(shè)備的同一腔體中,并隨著刻蝕進(jìn)程而逐步被消耗,因此刻蝕電也需要達(dá)到與晶圓一樣的半導(dǎo)體級(jí)的純度(11個(gè)9)。二氧化硅濕法刻蝕:普通的刻蝕層是熱氧化形成的二氧化硅。福建氮化硅材料刻蝕版廠家
干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:重復(fù)性好。福建氮化硅材料刻蝕版廠家
刻蝕工藝:把未被抗蝕劑掩蔽的薄膜層除去,從而在薄膜上得到與抗蝕劑膜上完全相同圖形的工藝。在集成電路制造過程中,經(jīng)過掩模套準(zhǔn)、曝光和顯影,在抗蝕劑膜上復(fù)印出所需的圖形,或者用電子束直接描繪在抗蝕劑膜上產(chǎn)生圖形,然后把此圖形地轉(zhuǎn)移到抗蝕劑下面的介質(zhì)薄膜(如氧化硅、氮化硅、多晶硅)或金屬薄膜(如鋁及其合金)上去,制造出所需的薄層圖案。刻蝕就是用化學(xué)的、物理的或同時(shí)使用化學(xué)和物理的方法,有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去,從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形。刻蝕技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進(jìn)行刻蝕;濕法刻蝕主要利用化學(xué)試劑與被刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行刻蝕。福建氮化硅材料刻蝕版廠家
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所總部位于長(zhǎng)興路363號(hào),是一家面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造高品質(zhì)的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實(shí)驗(yàn)室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國(guó)內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供支持。的公司。廣東省半導(dǎo)體所作為面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造高品質(zhì)的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實(shí)驗(yàn)室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國(guó)內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供支持。的企業(yè)之一,為客戶提供良好的微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。廣東省半導(dǎo)體所致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對(duì)用戶產(chǎn)品上的貼心,為用戶帶來良好體驗(yàn)。廣東省半導(dǎo)體所始終關(guān)注電子元器件市場(chǎng),以敏銳的市場(chǎng)洞察力,實(shí)現(xiàn)與客戶的成長(zhǎng)共贏。